Fala stojąca jest skutkiem interferencji (nakładania się) dwóch takich samych fal poruszających się w przeciwnych kierunkach. Cząsteczki ośrodka, w którym powstała fala stojąca drgają z różną amplitudą. Te miejsca, w których drgania zanikają nazywa się węzłami, natomiast tam gdzie drgania mają największą amplitudę mówi się o strzałkach fali stojącej. Węzły i strzałki nie przemieszczają się – stąd nazwa fala stojąca. Ta cecha fali stojącej pozwala łatwo wyznaczyć długość fali. Wystarczy zmierzyć np. odległość między dwoma węzłami aby otrzymać połowę długości fali. W rurze Quinckego czy w rurze Kundta wykorzystuje się tę cechę do pomiaru długości fali dźwiękowej co z kolei umożliwia wyznaczenie prędkości dźwięku.

Na zdjęciach w tej galerii pokazane są poprzeczne fale stojące o różnej liczbie strzałek i węzłów. Do ich wytworzenia wykorzystana została cienka gumka i źródło drgań w postaci rączki szczoteczki elektrycznej. Z jednej strony gumka przymocowana jest do generatora drgań, a z drugiej chwycona palcami. Fala biegnąc od generatora dociera do końca gdzie jest sztywno zamocowana i nie może dalej się rozchodzić więc ulega odbiciu. Wracając nakłada się na falę padającą i w ten sposób dochodzi do wytworzenia warunków, w których powstaje fala stojąca. Nie mając możliwości zmiany częstotliwości drgań generatora możemy manipulować długością/naprężeniem gumki i w ten sposób wywoływać fale stojące o różnej liczbie węzłów i strzałek. Co prawda wymaga to nieco wyczucia ale przychodzi ono już po kilku próbach. Ten sposób na wywołanie fali stojącej daje ładną jej obwiednię dzięki dużej częstotliwości drgań szczoteczki elektrycznej. Do demonstracji fali stojącej świetnie nadaję się też elastyczny sznur i sprężyna-zabawka (taka, która potrafi schodzić po schodach). Przy pomocy sprężyny można demonstrować zarówno falę stojącą poprzeczną jak i podłużną. Przykłady innych przyrządów to wspomniane już rury Quinckego, Kundta oraz bardzo efektowna rura Rubensa.

Powrót